CN103817349B - 卡轴式车床 - Google Patents
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Abstract
卡轴式车床，A主轴和B主轴同轴并相对放置，A主轴、B主轴上分别装有A伸缩式卡盘和B伸缩式卡盘，A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的中心分别装有A顶尖和B顶尖，A顶尖和B顶尖也是同轴并相对放置；在工作过程中，A顶尖和B顶尖分别顶在工件的两端中心孔内，始终支承着工件，当A伸缩式卡盘前伸、A卡盘爪卡紧工件，并且B卡盘爪松开工件、B伸缩式卡盘后缩时，刀具就能够加工工件靠近B伸缩式卡盘的一端；当A卡盘爪松开工件、A伸缩式卡盘后缩、并且B伸缩式卡盘前伸、B卡盘爪卡紧工件时，刀具就能够加工工件靠近A伸缩式卡盘的一端；通过一次或多次对工件左端、右端夹持方式的自动切换，就能够对工件实施粗、精车，以及钻、铣、攻等多道工序的加工。
Description
技术领域
本发明涉及机床工具领域，尤其是普通车床、数控车床、车削中心。
背景技术
随着数控机床的迅速发展，在数控车床、尤其是车削中心上加工轴类零件，完全能够一次装夹完成粗、精车以及钻、铣、攻等多道工序，但是，目前轴类零件的夹持方式主要采用一端卡盘、一端顶尖的方式，这种方式有两种加工工艺：一是将工件在卡盘端的一端留出工艺夹头，一夹一顶进行加工，待完成加工后再切除工艺夹头；二是将工件两端分别打出中心孔，一夹一顶进行加工，待加工完成一端后，再调头加工另一端。这两种加工工艺都存有弊端：前者费料费工；后者浪费时间、损失零件精度。
发明内容
为了克服轴类零件加工工艺存在的弊端，本发明提供一种卡轴式车床，该车床具有双卡、双顶功能，顶尖始终支承着工件，通过一次或多次对轴类零件左端、右端夹持方式的自动切换，从而改变了轴类零件原有的加工工艺。
本发明采取的技术方案是：A主轴和B主轴同轴并相对放置，A主轴、B主轴上分别装有A伸缩式卡盘和B伸缩式卡盘，A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的中心分别装有A顶尖和B顶尖，A顶尖和B顶尖也是同轴并相对放置，A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的前端分别设有A卡盘爪和B卡盘爪，A伸缩式卡盘、B伸缩式卡盘的后端分别与A拉杆和B拉杆相连，A拉杆、B拉杆的另一端又分别与A卡盘动力源和B卡盘动力源相接；在工作过程中，A顶尖和B顶尖分别顶在工件的两端中心孔内，始终支承着工件，当A伸缩式卡盘前伸、A卡盘爪卡紧工件，并且B卡盘爪松开工件、B伸缩式卡盘后缩时，刀具就能够加工工件靠近B伸缩式卡盘的一端，如图1所示；当A卡盘爪松开工件、A伸缩式卡盘后缩、并且B伸缩式卡盘前伸、B卡盘爪卡紧工件时，刀具就能够加工工件靠近A伸缩式卡盘的一端，如图2所示；通过一次或多次对工件左端、右端夹持方式的自动切换，就能够不受阻碍地对工件实施粗、精车，以及钻、铣、攻等多道工序的加工。
本发明的有益效果是，通过改变轴类零件原有的加工工艺，缩短了加工时间，减少了材料的浪费，提高了零件的精度保持性。
附图说明
图1是卡轴式车床原理示意图。
图2是图1的另一状态示意图。
图3是卡轴式车床结构示意图。
图4是图3的另一状态示意图。
图5是图3的H-H剖视示意图。
图6是力度测量装置结构示意图。
图中：1.机床躯体，2.A卡盘动力源，3.A拉杆，4.Z轴导轨副，5.Z轴丝杠副，6.A主轴，7.A伸缩式卡盘，8.A卡盘爪，9.溜板组件，10.B卡盘爪，11.B伸缩式卡盘，12.B主轴，13.B拉杆，14.Z轴伺服电机，15.W轴伺服电机，16.B卡盘动力源，17.B主轴箱，18.W轴丝杠副，19.B顶尖，20.W轴导轨副，21.刀具，22.工件，23.A顶尖，24.A主轴箱，25.套，26.螺母，27.力传感器，28.碟形弹簧。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5所示，机床躯体(1)、A卡盘动力源(2)、A拉杆(3)、Z轴导轨副(4)、Z轴丝杠副(5)、A主轴(6)、A伸缩式卡盘(7)、A卡盘爪(8)、溜板组件(9)、B卡盘爪(10)、B伸缩式卡盘(11)、B主轴(12)、B拉杆(13)、Z轴伺服电机(14)、W轴伺服电机(15)、B卡盘动力源(16)、B主轴箱(17)、W轴丝杠副(18)、B顶尖(19)、W轴导轨副(20)、刀具(21)、工件(22)、A顶尖(23)、A主轴箱(24)、套(25)、螺母(26)、力传感器(27)和碟形弹簧(28)是卡轴式车床的主要零件，A主轴(6)、B主轴(12)分别装在A主轴箱(24)和B主轴箱(17)中；A主轴(6)和B主轴(12)同轴并相对放置，A主轴(6)、B主轴(12)上分别装有A伸缩式卡盘(7)和B伸缩式卡盘(11)，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的中心分别装有A顶尖(23)和B顶尖(19)，A顶尖(23)和B顶尖(19)也是同轴并相对放置，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的前端分别设有A卡盘爪(8)和B卡盘爪(10)，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的后端分别与A拉杆(3)和B拉杆(13)相连，A拉杆(3)、B拉杆(13)的另一端又分别与A卡盘动力源(2)和B卡盘动力源(16)相接；在工作过程中，A顶尖(23)和B顶尖(19)分别顶在工件(22)的两端中心孔内，始终支承着工件(22)，当A伸缩式卡盘(7)前伸、A卡盘爪(8)卡紧工件，并且B卡盘爪(10)松开工件(22)、B伸缩式卡盘(11)后缩时，刀具(21)就能够加工工件(22)靠近B伸缩式卡盘(11)的一端，如图1所示；当A卡盘爪(8)松开工件、A伸缩式卡盘(7)后缩，并且B伸缩式卡盘(11)前伸、B卡盘爪(10)卡紧工件(22)时，刀具(21)就能够加工工件(22)靠近A伸缩式卡盘(7)的一端，如图2所示；通过一次或多次对工件(22)左端、右端夹持方式的自动切换，就能够不受阻碍地对工件(22)实施粗、精车，以及钻、铣、攻多道工序加工。
如图3、图4、图5、图6所示，B主轴箱(17)通过W轴导轨副(20)与机床躯体(1)连接，由W轴丝杠副(18)驱动，使B主轴箱(17)、以及B主轴系统能够沿Z轴方向运动，形成W轴；W轴丝杠副(18)与B主轴箱(17)之间设有力度检测装置，力度检测装置由套(25)、螺母(26)、力传感器(27)、碟形弹簧(28)构成，W轴丝杠副(18)穿装在套(25)中，W轴丝杠副(18)的丝母与套(25)固连，套(25)又穿装在B主轴箱(17)的一个孔中，套(25)的外径与B主轴箱(17)的孔为滑动配合，套(25)的大端与B主轴箱(17)的孔端面之间装有力传感器(27)和碟形弹簧(28)，套(25)的另一端装有螺母(26)；力度检测装置的作用是对A顶尖(23)、B顶尖(19)施力状况的监测；A顶尖(23)、B顶尖(19)、工件(22)与机床躯体、主轴头系统、力度检测装置、导轨副、丝杠副、伺服电机以及数控系统构成施力闭环控制系统；当顶尖对工件施力过大或过小时，力度监测装置就将信号反馈到数控系统、数控系统控制伺服电机、伺服电机带动丝杠副、丝杠副驱动主轴头系统、主轴头系统就减少或增加对顶尖的施力力度。
A主轴箱(24)能够与B主轴箱(17)的连接结构相同，也能够与机床躯体(1)直接固定连接。
如图1、图2所示，A卡盘动力源(2)、B卡盘动力源(16)是液力驱动装置、气动驱动装置或电动驱动装置。
A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)可以使用已申请专利的伸缩式卡盘，申请号：201410050706.9。
Claims (3)
1.卡轴式车床，A主轴(6)、B主轴(12)分别装在A主轴箱(24)和B主轴箱(17)中，A主轴(6)和B主轴(12)同轴并相对放置，A主轴(6)、B主轴(12)上分别装有A伸缩式卡盘(7)和B伸缩式卡盘(11)，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的中心分别装有A顶尖(23)和B顶尖(19)，A顶尖(23)和B顶尖(19)也是同轴并相对放置，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的前端分别设有A卡盘爪(8)和B卡盘爪(10)，A伸缩式卡盘(7)、B伸缩式卡盘(11)的后端分别与A拉杆(3)和B拉杆(13)相连，A拉杆(3)、B拉杆(13)的另一端又分别与A卡盘动力源(2)和B卡盘动力源(16)相接；在工作过程中，A顶尖(23)和B顶尖(19)分别顶在工件(22)的两端中心孔内，始终支承着工件(22)，当A伸缩式卡盘(7)前伸、A卡盘爪(8)卡紧工件，并且B卡盘爪(10)松开工件(22)、B伸缩式卡盘(11)后缩时，刀具(21)就能够加工工件(22)靠近B伸缩式卡盘(11)的一端；当A卡盘爪(8)松开工件、A伸缩式卡盘(7)后缩，并且B伸缩式卡盘(11)前伸、B卡盘爪(10)卡紧工件(22)时，刀具(21)就能够加工工件(22)靠近A伸缩式卡盘(7)的一端；通过一次或多次对工件(22)左端、右端夹持方式的自动切换，就能够不受阻碍地对工件(22)实施粗、精车，以及钻、铣、攻多道工序加工；其特征是：B主轴箱(17)通过W轴导轨副(20)与机床躯体(1)连接，由W轴丝杠副(18)驱动，使B主轴箱(17)、以及B主轴系统能够沿Z轴方向运动，形成W轴，W轴丝杠副(18)与B主轴箱(17)之间设有力度检测装置，力度检测装置由套(25)、螺母(26)、力传感器(27)、碟形弹簧(28)构成，W轴丝杠副(18)穿装在套(25)中，W轴丝杠副(18)的丝母与套(25)固连，套(25)又穿装在B主轴箱(17)的一个孔中，套(25)的外径与B主轴箱(17)的孔为滑动配合，套(25)的大端与B主轴箱(17)的孔端面之间装有力传感器(27)和碟形弹簧(28)，套(25)的另一端装有螺母(26)；力度检测装置的作用是对A顶尖(23)、B顶尖(19)施力状况的监测；A顶尖(23)、B顶尖(19)、工件(22)与机床躯体、主轴头系统、力度检测装置、导轨副、丝杠副、伺服电机以及数控系统构成施力闭环控制系统；当顶尖对工件施力过大或过小时，力度监测装置就将信号反馈到数控系统、数控系统控制伺服电机、伺服电机带动丝杠副、丝杠副驱动主轴头系统、主轴头系统就减少或增加对顶尖的施力力度。
2.根据权利要求1所述的卡轴式车床，其特征是：A主轴箱(24)与B主轴箱(17)的连接结构相同。
3.根据权利要求1所述的卡轴式车床，其特征是：A主轴箱(24)与机床躯体(1)直接固定连接。
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